دلایل خرابی خازن چیست؟ ترکیدن خازن !

مانند سایر قطعات الکترونیکی، یک خازن زمانی که در شرایط محیطی یا عملیاتی قرار می گیرد که خازن برای آن طراحی یا ساخته نشده است، ممکن است از کار بیفتد. طراح باید تصویر روشنی از فاکتورهای ایمنی تعبیه شده در واحدها، از عوامل ایمنی که به دلخواه خود اضافه می کند و اثرات متعدد مدار و شرایط محیطی بر پارامترها داشته باشد. دانستن تنها ظرفیت خازن و میزان ولتاژ کافی نیست. مهم است که بدانیم ظرفیت خازن تا چه اندازه با محیط متفاوت است و مقاومت داخلی خازن با دما، جریان، ولتاژ یا فرکانس چقدر متفاوت است.

علت سوختن خازن ها چیست؟

برخی از دلایل خرابی و سوختن خازنها در ادامه ذکر شده است.

اضافه بار جریان

نوسانات گذرا که در نتیجه عملیات سوئیچینگ، عملکرد نادرست مدارها یا قطعات مرتبط با طول و دامنه کافی ایجاد می شوند، باعث خرابی دی الکتریک، جابجایی دائمی در ظرفیت خازن و خرابی آب بندی می شوند.

اضافه بار ولتاژ

ولتاژهای گذرا که در نتیجه فرآیندهای گرم کردن ناکافی، سوئیچینگ و از دست دادن بار ناگهانی از درجه بندی خازن فراتر می رود، ممکن است به سوراخ شدن دی الکتریک و کاهش مقاومت عایق به دلیل شیب ولتاژ بالا در دی الکتریک منجر شود. برای ایمن بودن، ولتاژ کاری نامی باید حداقل 20 درصد بیشتر از مجموع مورد انتظار این ولتاژها در همه انواع خازن ها به جز الکترولیت ها باشد.

اثرات فرکانس

اثر فرکانس بر ویژگی های عملیاتی خازن باید مشخص باشد، به ویژه رابطه بین حداکثر جریان نامی و فرکانس.

کارکردن یک خازن در فرکانس بالاتر از فرکانس طراحی شده، منجر به عملکرد ضعیف و گرمای بیش از حد آن می شود. خازن هایی که برای کار در UHF طراحی نشده اند ممکن است با اعمال پالس در این فرکانس ها سوراخ شوند.

به دلیل اندوکتانس ذاتی برخی از انواع خازن ها، اگر قرار است حداکثر اثر بای پس ایمن باشد، شنت کردن یک خازن بزرگ با خازن کوچک برای استفاده از کوتاه ترین سیم های ممکن در پیکربندی حلقه ای یا متقاطع، تمرین خوبی است.

درجه حرارت بالا

گرمای بیش از حد یکی از عوامل اصلی کاهش قابلیت اطمینان خازن است.

خواه در نتیجه شرایط ذکر شده قبلی، دمای بالای محیط یا عوامل پرقدرت، دماهای عملیاتی بیش از حد بالا باعث ایجاد نرخ خرابی بالا، رانش خازن تسریع شده، استحکام دی الکتریک پایین تر، مقاومت عایق کمتر و عمر کوتاه می شود.

خازن های نوع قطبی معمولاً دارای ضریب توان بالایی هستند که در نتیجه گرمای داخلی خود تولید می شود. کاهش مقاومت عایق در دماهای بالا باعث جریان های نشتی بزرگتر، افزایش تدریجی دما، کاهش بیشتر مقاومت عایق و در نهایت تخریب خازن می شود. مهر و موم های هرمتیک، به ویژه نوع لحیم کاری نرم، تحت تأثیر دمای سطح بالا و چرخه دما قرار می گیرند و بنابراین در دماهای بالا تمایل به شکست خواهند داشت.

فشار

از آنجایی که ظرفیت خازن با فاصله موثر بین صفحات نسبت معکوس دارد، هرگونه تغییر فشار مشخص در ظروف خازن غیر صلب ممکن است باعث تغییر ظرفیت شود.

مهم نیست که تغییرات فشار در نتیجه اتصال دهنده های کلمپ ضعیف، تغییرات سریع ارتفاع، یا عوامل دیگر ایجاد شود. نتایج نهایی یکسان است. فشار بالای کلمپ همچنین می تواند در تغییر شکل محفظه و شکست نهایی آب بندی موثر باشد.

رطوبت

رطوبت علاوه بر ایجاد خوردگی خارجی و رشد قارچ، استحکام دی الکتریک و ثابت دی الکتریک را کاهش می دهد، مقاومت عایق را کاهش می دهد و باعث ایجاد جریان های نشتی بالاتر از حد معمول می شود.

نتایج نهایی کاهش شکست ولتاژ و دمای داخلی بالاتر است. چندین ماده خازن رایج (کاغذ، موم و سایر مواد اشباع کننده) از مواد مغذی قارچ هستند. برای حداکثر اطمینان در شرایط مرطوب، قطعاً استفاده از خازن های مهر و موم شده هرمتیک سودمند است.

خطرات پرسنل

مشکل خطرات ناشی از خازن های شارژ شده با ولتاژ بالا یک مشکل جدی است. خازن ها همیشه باید قبل از دست زدن به آنها یا قبل از انجام هر کاری روی مدار یا تجهیزاتی که دارای خازن شارژ هستند، کاملاً دشارژ شوند.

عمل کوتاه کردن خازن با پیچ گوشتی نه تنها از نظر اپراتور خطرناک است، بلکه به دلیل جریان های تخلیه زیاد، احتمال تخریب خازن نیز وجود دارد. علاوه بر این، سوراخ شدن دی الکتریک کاملاً محتمل است. برای شارژ و دشارژ خازن زمان نیاز است و به خاطر ایمنی، تخلیه باید به آرامی انجام شود. دی الکتریک هایی که در برابر پلاریزاسیون بر روی شارژ مقاومت می کنند، در طول فرآیند تخلیه نیز در برابر دپلاریزاسیون مقاومت می کنند.

یک بار استفاده از پیچ گوشتی، یا سایر وسایل اتصال کوتاه، برای تخلیه کامل انرژی ذخیره شده در چنین واحدی کافی نیست. عمل ایمن نشان دهنده استفاده از یک میله کوتاه با وات بالا با مقاومت کم است که باید چندین بار اعمال شود تا زمانی که مطمئن شوید هیچ انرژی در دستگاه باقی نمی ماند.

بنابراین دیدیم که عوامل مختلفی بر خرابی خازن تاثیرگذارند؛ بنابراین استفاده از خازن نیازمند مراقبت و پیشگیری هایی است تا بتوان آن را به نحو احسن در پروژه های مختلف به کار برد.

به نظر شما چه عوامل دیگری بر خرابی خازن تاثیرگذارند؟

نظر خود را برای ما در قسمت نظرات بنویسید.